KR20230138484A

KR20230138484A - 코팅 물질의 물리적 증착을 전자적으로 추적하는 방법

Info

Publication number: KR20230138484A
Application number: KR1020237028020A
Authority: KR
Inventors: 레미 미첼 서루이스; 로니 야코뷔스 사무엘 뉴벤부르크; 롭 케이
Original assignee: 프록스컨트롤 아이피 비 브이
Priority date: 2021-01-27
Filing date: 2022-01-27
Publication date: 2023-10-05
Also published as: CA3205912A1; CN116897082A; US20220236054A1; EP4035779C0; NL2027445B1; ES2966352T3; US20220234065A1; US20240091802A1; US20240191988A1; EP4035778C0; MX2023008748A; ES2968615T3; US11867502B2; EP4035779A1; JP2024504716A; EP4284566A1; EP4035778B1; PL4035778T3; EP4035778A1; EP4035779B1

Abstract

사용된 코팅 유체의 데이터, 및 스프레이 건이 생성할 수 있는 스프레이 원뿔과 같은 스프레이 건의 기술적 특성들의 데이터를 사용하여, 코팅할 물리적 표면에 대한 스프레이 건의 위치를 측정하는 것에 의해, 물리적으로 증착된 코팅 층의 특성들이 재구성될 수 있다. 스프레이 작업 중에 데이터가 기록되므로, 이것은 미리 결정되거나 랜덤으로, 다양한 위치들에서 층 두께를 측정하는 것보다 빠르고 정확하다. 스프레이 원뿔의 모델을 사용하는 것에 의해, 및 시간의 경과에 따른 표면에 대한 스프레이 원뿔의 위치 및 스프레이 원뿔의 흐름 특성들을 결정하는 것에 의해, 코팅 층의 증착이 결정될 수 있고, 경화되거나 경화되지 않은 최종 층이 두께를 포함하여 재구성될 수 있다.

Description

코팅 물질의 물리적 증착을 전자적으로 추적하는 방법

본 발명은 스프레이 건을 위한 센서 키트 및 센서 키트로부터 수신된 데이터의 처리에 관한 것이다.

스프레이 페인팅은 스프레이 건을 사용하여 공기를 통해 표면에 코팅을 분사하는 기술이다. 코팅은 페인트, 잉크, 바니시, 클리어 코트 또는 기타 타입의 코팅일 수 있다. 스프레이 건은 작업자가 손으로 잡을 수 있으며 일정한 층 두께로 얇은 코팅을 도포하기 위해 상당한 스킬이 필요할 수 있다. 작업자가 스킬을 가지고 있는지 여부에 관계없이, 층의 최종 두께는 다양할 수 있고, 이는 자동차의 근접 레이더 시스템과 같이 코팅의 내구성과 코팅으로 덮인 센서의 신뢰성에 영향을 미칠 수 있다.

코팅 처리의 결과를 추적하기 위해, 특히 단위 면적당(per unit of area) 코팅할 표면에서 이용 가능한 코팅 물질의 양과 관련하여 이용 가능한 코팅의 최종 층에 대한 데이터를 갖는 것이 바람직하다.

제1 측면은 스프레이 방향(spray direction)으로 코팅 유체(coating fluid)를 분사하도록 배치된 스프레이 건(spray gun)에 의해 물리적 표면(physical surface)에 코팅 유체의 스프레이 코팅(spray coating)을 전자적으로(electronically) 추적(track)하는 방법을 제공한다. 방법은, 전자 컴퓨팅 시스템(electronic computing system)에서, 적어도 하나의 거리 센서(distance sensor)를 포함하는 거리 센서 모듈(distance sensor module)로부터 스프레이 건과 표면 간의 물리적 거리(physical distance)를 나타내는 거리 데이터(distance data)를 수신하는 단계 - 거리 센서 모듈은 스프레이 건에 연결됨 -, 전자 메모리(electronic memory)로부터 스프레이 건과 연관된 스프레이 원뿔(spray cone)의 3차원 코팅 모델 데이터를 획득하는 단계, 및 스프레이 건에 연결된 위치 센싱 시스템(positional sensing system)으로부터 물리적 표면의 제1 위치(position)에 대한 스프레이 건의 인디케이션(indication)을 제공하는 위치 데이터(position data)를 수신하는 단계를 포함한다. 방법은 거리 데이터, 위치 데이터 및 3차원 코팅 모델에 기초하여 단위 시간당(per unit of time) 물리적 표면의 영역(area)에 대한 위치 스프레이 코팅 증착(positional spray coating deposition)의 코팅 증착 영역 데이터(coating deposition area data)를 계산하는 단계를 더 포함한다.

코팅 유체를 분사하는 스프레이 건은 정밀 기기(precision instrument)이고, 그 특성들은 잘 알려져 있다. 한 가지 특별한 특성은 스프레이 원뿔의 형태, 코팅 유체의 흐름 레이트(flow rate) 및 스프레이 원뿔의 유체의 밀도(density)이다. 액적(droplet)들의 흐름 레이트 또는 속도 및 기타 특성들을 이용하여, 스프레이 원뿔의 모델, 3차원 코팅 모델이 해석될 수 있다. 이러한 모델은 원뿔의 다양한 위치들, 예를 들어 규칙적인 격자 포인트(regular grid point)들에서, 특정 볼륨 내의 볼륨 흐름(volume flow), 질량 흐름(mass flow), 또는 특정 볼륨을 나타내는 각각의 격자 포인트를 포함할 수 있다. 거리 데이터를 이용하여, 스프레이 건의 노즐(nozzle)을 기준으로 코팅 유체가 충돌하는 물리적 표면의 위치를 알 수 있다. 그리고, 그 정보를 이용하여, 물리적 표면에서 스프레이 원뿔 내 코팅 유체의 볼륨 흐름 또는 질량 흐름은, 이 경우 단위 시간당, 위치 스프레이 페인트 증착으로서 결정될 수 있다.

제1 측면의 구현은 거리 데이터, 위치 데이터, 코팅 증착 영역 데이터 및 시간에 기초하여 물리적 표면의 코팅 유체의 층의 특성(characteristic)들을 계산하는 단계를 더 포함한다. 물리적 표면과 스프레이 원뿔이 교차하는 평면(plane)에서 알려진 코팅 유체의 증착 레이트를 이용하여, 해당 층의 특성들을 포함하여, 해당 증착에 의한 층의 축적(building up)이 계산될 수 있다.

다른 구현에서, 위치 센싱 시스템은, 스프레이 방향에 실질적으로(substantially) 수직인 제1 가속도(acceleration)를 결정하기 위한 제1 가속도계(accelerometer) 및 스프레이 방향에 실질적으로 수직인 제2 가속도를 결정하기 위한 제2 가속도계를 포함하고, 제1 방향은 제2 방향에 실질적으로 수직이다. 방법은, 위치 데이터의 제1 부분(part)으로서 제1 방향으로의 제1 변위 데이터(displacement data)를 획득하기 위해 시간이 지남에 따라 두 번(twice over time) 제1 가속도를 적분(integrate)하는 단계; 및 위치 데이터의 제2 부분으로서 제2 방향으로의 제2 변위 데이터를 획득하기 위해 시간이 지남에 따라 두 번 제2 가속도를 적분하는 단계를 더 포함한다.

시간이 지남에 따라 가속도를 한 번 적분하는 것에 의해, 속도 데이터(velocity data)가 결정될 수 있다. 시간이 지남에 따라 속도를 적분하거나 - 시간이 지남에 따라 가속도를 적분하는 것에 의해 - 센서 키트의 변위를 계산할 수 있다. 그리고 스프레이 건의 노즐의 배향 및 위치가 미리 결정된 스프레이 건에 부착된 센서 키트를 이용하여, 노즐의 변위 및 속도가 계산될 수 있다. 이를 통해 스프레이 원뿔의 변위를 결정할 수 있다. 노즐의 스프레이 방향에 수직인 방향들 및 작업자가 항상 분사할 물리적 표면에 수직인 방향으로 분사할 것이라는 가정을 이용하여, 스프레이 원뿔의 변위 및 표면과 스프레이 원뿔의 교차(intersection)의 평면이 결정될 수 있다. 이 데이터는 원뿔이 변위된 영역에 걸쳐 시간이 지남에 따라 표면에 코팅 유체의 증착을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 추가적으로, 거리 데이터와 같은 기타 데이터가 사용될 수 있다.

또 다른 구현예는 수신된 위치 데이터에 기초하여 스프레이 건이 스윙 모션(swinging motion)으로 움직이는지 여부를 결정하는 단계 및 스프레이 건이 스윙 모션으로 움직이는 것으로 결정된 경우, 계산을 시작하는 단계를 더 포함한다. 코팅 유체의 분사는 대부분 스프레이 건을 스윙하는 것에 의해 이루어진다. 스프레이 키트의 액추에이터(actuator)들의 수는 가급적 적게 유지하는 것이 바람직하고, 가능하면 이러한 작동 가능한(actuable) 입력들이 제거된다. 분사 처리(spraying process)의 시작(start)을 자동으로 검출하는 것에 의해, 데이터의 로깅(logging)을 시작하기 위해 액추에이터가 필요하지 않을 수 있다.

또 다른 구현에서, 제1 가속도계 및 제2 가속도계 중 적어도 하나를 포함하고, 스프레이 건이 스윙 모션으로 움직이는지 여부를 결정하는 위치 센싱 시스템은, 제1 가속도계 및 제2 가속도계 중 적어도 하나의 가속도 값(acceleration value)이 미리 결정된 간격(pre-determined interval) 동안 부호(sign)를 적어도 두 번 변경하는지 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 스윙은 옆으로, 위아래로 또는 이들의 조합으로 수행될 수 있다. 스윙의 끝들과 스윙의 중간에서 가속도의 값은 부호를 변경한다.

또 다른 실시예에서, 스프레이 건이 스윙 모션으로 움직이는지 여부를 결정하는 단계는, 제1 가속도계 및 제2 가속도계 중 적어도 하나의 가속도 값이 미리 결정된 간격 동안 부호를 3회 이상 변경하는지 여부 및 제1 부호 변경(sign change)과 제2 부호 변경 간의 제1 기간(time period)이 제2 부호 변경과 제3 부호 변경 간의 제2 기간으로부터 미리 결정된 양보다 적게 변화하는지 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 풀 스윙(full swing)에서, 맨 끝(extremity)들을 포함하여 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로, 가속도는 부호를 세 번 변경한다. 균등한(even) 스윙에서, 제로 크로싱(zero crossing) 간의 기간들은 실질적으로 동일하다 - (2% 내지 5%(2% to 5%) 또는 가능하면 5% 내지 10%(5% to 10%)를 주고 받음).

또 다른 구현은 물리적 표면에 대한 스프레이 방향 및 스프레이 건의 배향(orientation)을 결정하는 단계 및 배향에 기초하여 위치 스프레이 코팅 증착의 코팅 증착 영역 데이터를 계산하는 단계를 더 포함한다. 스프레이 건의 스프레이 방향이 페인트 또는 다른 코팅이 증착될 물리적 표면을 수직으로 향하지 않는 경우, 코팅 유체는 조준(aim)된 원형(circular) 또는 타원형 영역(elliptical area)이 아니라 다른 형태를 가지는 영역에 증착될 수 있다. 물리적 표면에 대한 스프레이 원뿔의 배향에 대한 데이터를 사용하고 특히 각도 데이터를 사용하면 이 문제에 도움이 된다.

추가 구현에서, 거리 센서 모듈은, 복수의 거리 센서들을 포함하고, 배향을 결정하는 단계는, 복수의 거리 센서들로부터 복수의 거리 센서 값들을 획득하는 단계 및 복수의 거리 센서 값들 간의 차이들에 기초하여 배향을 결정하는 단계를 포함한다. 스프레이 방향에 수직인 평면에 제공된 거리 센서들을 이용하면, 검출된 거리들이 거의 동일하다. 센서 키트와 그것으로 스프레이 방향이 물리적 표면에 수직 방향으로 제공되지 않는 경우, 거리 측정이 다르고 센서 값들도 다르다. 센서 값들로부터, 각도가 결정할 수 있다.

또 다른 구현예는 위치 센싱 시스템으로부터 스프레이 방향을 가로지르는(transversal) 스프레이 건의 회전 위치(rotational position)를 나타내는 회전 데이터(rotational data)를 수신하는 단계 및 위치 데이터 및 회전 데이터에 기초하여 배향을 결정하는 단계를 더 포함한다. 이는 배향을 결정하는 또 다른 방법을 제공한다.

또 다른 구현에서, 위치 스프레이 코팅 증착의 코팅 증착 영역을 계산하는 단계는, 거리 데이터 및 3차원 코팅 모델 데이터에 기초하여 원뿔 교차 평면 코팅 유체 데이터(cone intersection plane coating fluid data)를 결정하는 단계를 포함하고, 위치 스프레이 코팅 증착의 코팅 증착 영역 데이터를 계산하는 단계는, 원뿔 교차 평면 코팅 유체 데이터에 기초한다. 원뿔 교차 평면 코팅 유체 데이터는 특정 영역, 예를 들어 볼륨 또는 질량의 증착 레이트에 대한 데이터를 포함할 수 있다. 물리적 표면 및 원뿔의 교차는 영역을 정의하고 증착은 해당 영역에서 결정될 수 있다. 그리고 시간이 지남에 따라 변위 데이터가 사용되는 경우, 물리적 표면의 그 두께 및 층이 결정될 수 있다.

또 다른 구현은 미리 결정된 코팅 유체의 선택과 관련된 입력을 수신하는 단계; 및 미리 결정된 코팅 유체에 대한 데이터를 전자 메모리에 제공하는 것에 응답하여 스프레이 건과 연관된 스프레이 원뿔의 3차원 코팅 모델 데이터를 획득하는 단계를 더 포함한다. 코팅의 다양한 타입들은 다양한 특성들을 갖는다. 이 구현을 이용하여, 다양한 특성들을 고려할 수 있으므로 보다 정확한 데이터를 제공할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 습도, 온도, 주변 환경에 대한 기타 환경 데이터, 기타 데이터 또는 이들의 조합과 같은 기타 데이터가 고려될 수 있다.

또 추가 구현은 스프레이 건을 통해 코팅 유체의 질량 흐름 레이트(mass flow rate)의 인디케이션을 제공하는 코팅 유체 흐름 데이터(coating fluid flow data)를 획득하는 단계 및 코팅 유체 흐름 데이터에 기초하여 코팅 모델 데이터를 조정하는 단계를 더 포함한다. 다양한 타입들의 코팅은 액적 크기, 액적 밀도, 점도(viscosity), 상대 질량(relative mass), 공기 흐름 및/또는 기압(air pressure)에 대한 흐름 레이트 의존성, 기타 또는 이들의 조합과 같은 다양한 스프레이 특성들을 가질 수 있다. 이 구현은 이를 고려하여 보다 정확한 데이터를 제공한다. 코팅 유체 데이터는 직접 또는 간접적으로 측정된 코팅 유체의 볼륨 흐름 또는 질량 흐름으로 표시될 수 있다. 실제 코팅 유체의 흐름이 측정되고 결정될 수 있다. 또한 추가적으로, 선택적으로 압력, 질량 흐름, 흐름 속도, 공급 덕트 보어 직경(supply duct bore diameter), 기타 또는 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는 특징들을 가지는 공기의 흐름 및 코팅 유체의 흐름은 공기의 흐름 및 선택적으로 다른 파라미터들에 기초하여 결정될 수 있다.

또 다른 구현에서, 코팅 유체 흐름 데이터는, 제1 타임스탬프(timestamp)와 함께 제공되고, 거리 데이터는, 제2 타임스탬프와 함께 제공되고, 위치 데이터는, 제3 타임스탬프와 함께 제공되고, 방법은, 제1 타임스탬프, 제2 타임스탬프 및 제3 타임스탬프에 기초하여 시간이 지남에 따라 유체 흐름 데이터, 거리 데이터 및 위치 데이터를 매칭시키는 단계를 더 포함한다. 센서 키트가 바람직하게는 스프레이 건으로부터 편리하게 분리 가능(detachable)하고, 공기 및/또는 코팅 유체의 흐름과 직접 접촉해야 할 수 있으므로, 흐름 데이터를 결정하는 것은 센서 키트로 가능하지 않을 수 있다. 따라서, 시간이 지남에 따라 복수의 엔티티들의 데이터가 사용되는 경우, 타임 스탬프들을 사용하여 데이터가 동기화될 수 있다.

또 다른 구현은 네트워크 소스(network source)로부터 제1 타임스탬프, 제2 타임스탬프 및 제3 타임스탬프를 제공하기 위한 데이터를 획득하는 단계 및 코팅 유체 흐름 데이터에 제1 타임스탬프를 제공하고, 거리 데이터에 제2 타임스탬프를 제공하고, 및 위치 데이터에 제3 타임스탬프를 제공하는 단계를 더 포함한다. 유선 및 무선 네트워크 라우터들은 타이밍 데이터(timing data)를 제공하도록 배치될 수 있다. 이러한 타이밍 데이터가 동기화되면, 이것은 동기화에 적합한 타임스탬프들을 제공할 수 있다.

또 다른 구현은 단위 시간당 물리적 표면의 영역의 위치 스프레이 코팅 증착의 코팅 증착 영역 데이터에 기초하여, 물리적 표면의 코팅 유체의 층의 두께를 계산하는 단계를 더 포함한다. 시간이 지남에 따른 원뿔에 대한 물리적 표면의 위치, 원뿔 위의 흐름의 분포(distribution) 및 이용 가능한 총(total) 질량 흐름을 이용하여, 단위 면적당 코팅 유체의 총 증착은 시간이 지남에 따라 결정될 수 있다. 스프레이 작업이 종료되는 순간, 층의 두께가 결정될 수 있다.

또 다른 구현은 코팅 유체와 관련된 경화 데이터(curing data)를 획득하는 단계 및 경화 데이터에 기초하여 물리적 표면의 코팅 유체의 경화된(cured) 층의 경화 두께를 결정하는 단계를 더 포함한다. 특정 애플리케이션(application)들에서, 경화된 층의 두께는 특히 물리적 표면의 특정 위치들과 관련이 있다. 경화된 층의 두께는 일반적으로 방금 분사된 층의 두께보다 얇다. 젖었을 수 있는 막 분사된 층과 건조할 수 있는 경화된 층 간의 관계(relation)는 선형(linear)이거나 비선형(non-linear)일 수 있다.

제2 측면은 스프레이 방향으로 코팅 유체를 분사하도록 배치된 스프레이 건에 의해 물리적 표면에 코팅 유체의 스프레이 코팅을 전자적으로 추적하도록 구성된 전자 컴퓨팅 장치를 제공한다. 장치는 적어도 하나의 거리 센서를 포함하는 거리 센서 모듈로부터 스프레이 건과 표면 간의 물리적 거리를 나타내는 거리 데이터를 수신하고 - 거리 센서 모듈은 스프레이 건에 연결됨 -; 전자 메모리로부터 스프레이 건과 연관된 스프레이 원뿔의 3차원 코팅 모델 데이터를 획득하고; 스프레이 건에 연결된 위치 센싱 시스템으로부터 물리적 표면의 제1 위치에 대한 스프레이 건의 인디케이션을 제공하는 위치 데이터를 수신하도록 구성된 통신 유닛(communication unit)을 포함한다. 장치는 거리 데이터, 위치 데이터 및 3차원 코팅 모델에 기초하여 단위 시간당 물리적 표면의 영역에 대한 위치 스프레이 코팅 증착의 코팅 증착 영역 데이터를 계산하도록 구성된 처리 유닛(processing unit)을 더 포함한다.

제3 측면은 컴퓨터에 포함된 프로세서에 의해 명령어들이 실행 시, 컴퓨터로 하여금 스프레이 방향으로 코팅 유체를 분사하도록 배치된(arranged) 스프레이 건에 의해 물리적 표면에 코팅 유체의 스프레이 코팅을 전자적으로 추적하는 방법을 실행하도록 하는 컴퓨터 실행 가능한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품(computer programme product)을 제공한다. 방법은, 스프레이 건에 연결된, 적어도 하나의 거리 센서를 포함하는 거리 센서 모듈로부터 스프레이 건과 표면 간의 물리적 거리를 나타내는 거리 데이터를 수신하는 단계, 전자 메모리로부터 스프레이 건과 연관된 스프레이 원뿔의 3차원 코팅 모델 데이터를 획득하는 단계, 스프레이 건에 연결된 위치 센싱 시스템으로부터 물리적 표면의 제1 위치에 대한 스프레이 건의 인디케이션을 제공하는 위치 데이터를 수신하는 단계 및 거리 데이터, 위치 데이터 및 3차원 코팅 모델에 기초하여 단위 시간당 물리적 표면의 영역에 대한 위치 스프레이 코팅 증착의 코팅 증착 영역 데이터를 계산하는 단계를 포함한다.

제4 측면은 컴퓨터에 포함된 프로세서에 의해 명령어들이 실행 시, 컴퓨터로 하여금 스프레이 방향으로 코팅 유체를 분사하도록 배치된 스프레이 건에 의해 물리적 표면에 코팅 유체의 스프레이 코팅을 전자적으로 추적하는 방법을 실행하도록 하는 컴퓨터 실행 가능한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 저장한 비전환적인 매체(non-transitional medium)을 제공한다. 방법은, 스프레이 건에 연결된, 적어도 하나의 거리 센서를 포함하는 거리 센서 모듈로부터 스프레이 건과 표면 간의 물리적 거리를 나타내는 거리 데이터를 수신하는 단계, 전자 메모리로부터 스프레이 건과 연관된 스프레이 원뿔의 3차원 코팅 모델 데이터를 획득하는 단계, 스프레이 건에 연결된 위치 센싱 시스템으로부터 물리적 표면의 제1 위치에 대한 스프레이 건의 인디케이션을 제공하는 위치 데이터를 수신하는 단계 및 거리 데이터, 위치 데이터 및 3차원 코팅 모델에 기초하여 단위 시간당 물리적 표면의 영역에 대한 위치 스프레이 코팅 증착의 코팅 증착 영역 데이터를 계산하는 단계를 포함한다.

그 다양한 측면들 및 실시예들은 이제 도면들과 함께 더 상세하게 논의될 것이다. 도면들은 다양한 측면들 및 그 실시예들의 가능한 구현들을 도시하고 청구범위의 주제에 대한 어떠한 제한도 아닌 예로서 제공된다. 도면들에서,
도 1: 센서 키트, 스프레이 건 및 표면의 예에 대한 개략도를 도시한다.
도 2: 스프레이 건을 위한 센서 키트에서 피드백 신호를 생성하기 위한 방법의 제1 흐름도를 도시한다.
도 3: 코팅 데이터를 재구성하기 위한 방법의 제2 흐름도를 도시한다.
도 4a 내지 도 4f: 스프레이 원뿔, 코팅할 표면의 단면 및 노즐의 배향들의 다양한 예들을 도시한다.

도 1은 하우징(housing)으로서 센서 키트 본체(sensor kit body)(102)를 포함하는 센서 키트(100)의 실시예의 개략도를 도시한다. 센서 키트 본체(102)는 연결 모듈로서 스프레이 건 커넥터(spray gun connector)(104)를 포함한다. 스프레이 건(140)은 커넥터(104)를 통해 본체(102)에 연결된다. 스프레이 건(140)은 스프레이 건 하우징(spray gun housing)(141)을 포함한다. 스프레이 건(140)은 예를 들어 높은 볼륨 낮은 압력(High Volume Low Pressure; HVLP) 스프레이 건일 수 있다.

센서 키트 본체(102)가 도 1에 개략적으로 직사각형으로 도시되어 있지만, 다른 실시예에서 본체(102)는 다른 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 본체(102)는 연결되도록 배치된 스프레이 건 하우징(141)의 형태 주위에 형태화(shape)될 수 있다. 본체(102)의 형태 및/또는 센서 키트(100)의 무게 중심(centre of gravity)은 스프레이 건(140)에 부착될 때 스프레이 건(140)의 무게 중심이 목표(desired) 범위 내에서 유지되도록 구성될 수도 있다. 이와 같이, 센서 키트(100)를 연결하는 것에 의해 스프레이 건(140)의 핸들링의 영향을 최소화할 수 있다.

스프레이 건(140)은 차체 부분(144) 표면에 코팅으로서 페인트(142) 층을 도포하기 위해 사용될 수 있다. 스프레이 건(140)은 에어로졸 페인트(aerosol paint)(148)의 미스트(mist)가 배출될 수 있는 노즐(146) 및 코팅 물질(coating substance)로서 페인트를 수용하기 위한 입력부(input)를 포함한다. 스프레이 건(140)은 스프레이 건(140)으로부터 페인트(148)의 배출을 특정 레이트로 제어하기 위해 사용자가 동작시킬 수 있는 트리거를 포함하는 핸드헬드 스프레이 건(hand-held spray gun)(140)일 수 있다.

트리거는 페인트 또는 다른 코팅 유체를 노즐로 유도하는 도관(conduit)의 처리량 영역(throughput area)을 제어할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 트리거 - 또는 다른 트리거 또는 제어 노브(control knob) -는 예를 들어 노즐(146) 또는 다른 오리피스(orifice)와 같은 처리량 오리피스(throughput orifice)에서 제어 니들(control needle)의 위치를 제어할 수 있다. 실시예에서, 제어 니들은 코팅 유체의 흐름을 정확하게 제어하기 위해 사용될 수 있고 트리거는 노즐의 "온(on)" 상태와 "오프(off)" 상태 간을 전환하기 위해 사용될 수 있다. 정확한 제어 메커니즘에 추가하여, 코팅 유체의 흐름은 코팅 유체가 제공되는 압력을 변화시켜 제어할 수도 있다. 하나 이상의 정밀 제어 설정(precision control setting)들, 코팅 유체 압력 및 트리거 상태는 선택적 스프레이 작업 파라미터들로서 간주될 수 있다.

사용자는 목표한 대로 스프레이 건(140)을 이동 및 재배향(re-orientate)할 수 있고, 따라서 특정 속도 및 가속도로 차체 부분(144)으로부터 더 멀리 또는 더 가깝게 차체 부분(144)으로 이동할 수 있다. 사용자는 스프레이 건(140)을 목표한 대로 더 배향할 수 있고, 따라서 페인트가 다양한 접근(approach)의 각도들로부터 도포될 수 있도록 차체 부분(144)에 대한 노즐(146)의 배향을 변경할 수 있다.

센서 키트 본체(102)에는 거리 센서 모듈(106)에 의해 포함된 근접 센서(proximity sensor)들로서 하나 이상의 ToF 센서(time-of-flight sensor)를 포함하는 거리 센서 모듈(106)이 제공된다. ToF 센서들은, 각각의 센서들과 차체 부분(144) 및/또는 페인트 층(142) 간의 거리들 d1, d2 및 d3에 대한 스프레이 작업 파라미터 값(spray job parameter value)들로서 거리 데이터를 획득하기 위해 배치된다. 이와 같이, 노즐(146)이 또한 차체 부분(144) 및/또는 페인트 층(142)을 향할 것이기 때문에, 바람직하게는 거리 센서 모듈(106)의 비행 시간 센서들은 센서 키트(100)가 스프레이 건(140)에 연결되는 경우에 노즐(146)과 동일한 방향을 향한다.

근접 센서로서의 ToF 센서들은 방출된 광학 신호(optical signal)로서 레이저 빔(laser beam)을 방출하도록 배치된 광학 전송기(optical transmitter)로서 레이저 또는 LED를 포함할 수 있다. ToF 센서들은 레이저 빔의 반사로서 반사된 광학 신호를 수신하기 위한 광학 수신기(optical receiver)를 더 포함할 수 있다. 방출된 레이저 빔과 반사된 레이저 빔 간의 관계에 기초하여 ToF 센서들과 표면(144) 간의 스프레이 거리를 결정하기 위해 근접 프로세서가 사용될 수 있다.

방출된 광학 신호는 근적외선 파장 스펙트럼(near infrared wavelength spectrum), 예를 들어 800 내지 1140nm, 특히 900nm 내지 1000nm, 가장 바람직하게는 940nm를 가질 수 있다. 그러한 웨이브(wave)의 전자기 복사(Electromagnetic radiation)는 보이지 않는다; 그것은 사람의 눈에는 불투명해 보일 수 있는 물질을 통과할 수 있지만 900nm 내지 1000nm, 특히 940nm 간의 전자기 복사에 대해서는 투명하다.

센서 키트 본체(102)는 반투명하지 않은 물질(non-translucent material)들을 포함할 수 있고, 이와 같이 ToF 센서들에 의해 방출되는 광은 센서 키트 본체(102)에 의해 방해를 받을 수 있다. 도 1의 실시예에서, 센서 키트 본체(102)는 ToF 센서들에 의해 방출되고 다시 반사된 광이 통과할 수 있는 적어도 부분적으로 반투명한 관찰 창(translucent viewing window)(108)을 옵션(option)으로서 포함한다. 대안적으로, 광이 통과해야 하는 센서 키트 본체(102)의 적어도 일부(part)는, 적외선 스펙트럼의 파장들일 수 있는 ToF 센서들에 의해 사용되는 빛의 파장들에 대해 적어도 부분적으로 반투명한 물질로 만들어질 수 있다.

실시예에서, ToF 센서들은 20센티미터 내지 50센티미터의 정상 분사 거리(normal spraying distance)에서 이들의 광들이 간섭하지 않는 거리로 이격된다. 이와 같이, 특히 센서 키트(100)가 차체 부분(144)의 표면에 대해 기울어진 경우 거리들 d1, d2 및 d3에 대한 상이한 값이 획득될 수 있다.

도 1의 실시예에서, 센서 키트(100)는 처리 유닛으로서 마이크로콘트롤러(110)를 포함한다. 마이크로콘트롤러(110)는 하나 이상의 기준 파라미터 값(reference parameter value)을 수신하도록 배치된 입력 모듈로서 데이터 입력부(112)를 포함한다. 수신된 기준 파라미터 값들은 메모리(114)에 저장될 수 있다. 거리 데이터는 ToF 센서(106)에 의해 마이크로콘트롤러(110)의 데이터 입력부(112)로 전송될 수 있고, 또한 선택적으로 메모리(114)에 저장될 수 있다.

마이크로콘트롤러(110)는 센서 키트 본체(102)의 내부에 제공된 센서 키트(100)의 실시예이다. 처리 유닛의 일부로서 다른 마이크로콘트롤러가 센서 키트 본체(102)의 외부에 제공되는 센서 키트(100)의 실시예도 구상된다. 이 기타 마이크로콘트롤러는 예를 들어 서버, 스마트폰, 태블릿, 임의의 기타 컴퓨터 장치 또는 이들의 임의의 조합과 같은 하나 이상의 외부 컴퓨터 장치들에 의해 포함될 수 있다.

처리 유닛의 적어도 일부가 센서 키트 본체(102)의 외부에 제공되는 경우, 데이터 교환이 가능하도록 센서 모듈과 마이크로콘트롤러(110) 간에 유선 또는 무선 연결이 제공될 수 있다. 예를 들어 무선 연결을 사용하는 경우 NFC, 블루투스, Wi-Fi 또는 기타 프로토콜이 데이터 교환을 위해 사용될 수 있다.

처리 유닛으로서의 마이크로콘트롤러(112)는, 획득된 스프레이 작업 파라미터 값의 적어도 일부를 대응하는 하나 이상의 기준 파라미터 값과 비교하도록 배치된 비교 모듈(116)을 더 포함한다. 따라서 비교 모듈(116)은 스프레이 작업 파라미터 값들의 적어도 일부 및 기준 파라미터 값들의 적어도 일부를 예를 들어 데이터 입력부(112)로부터 수신하고 및/또는 스프레이 작업 파라미터 값들의 적어도 일부 및 기준 파라미터 값들의 적어도 일부를 메모리(114)로부터 검색하도록 배치될 수 있다.

비교 모듈(116)은 비교의 결과에 기초하여 비교 데이터 신호를 생성하도록 더 배치된다. 비교 데이터 신호는 출력 모듈(118)에 의해 수신될 수 있고, 이는 센서 키트(100)의 기타 구성요소들에 비교 데이터 신호를 전송하도록 배치되고 사용될 수 있다. 실시예들에서, 출력 모듈(118)은 일반적으로 처리 유닛, 비교 모듈, 센서 모듈 또는 센서 키트(100)에 포함될 수 있다.

데이터 입력부(112)는 특정 사용자 또는 사용자들의 그룹을 나타낼 수 있는 사용자 식별 데이터(user identification data)를 수신하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 사용자 식별 데이터는 사용자의 그룹의 특정 사용자를 식별할 수 있는 기타 데이터, 이름 및/또는 고용주 데이터(employer data)를 포함할 수 있다. 사용자 식별 데이터는 메모리(114)에 저장될 수 있다. 사용자 식별 데이터가 메모리(114)에 저장되는 경우, 특정 센서 키트(110)는 특정 사용자와 연결될 수 있다.

센서 키트(100)와 함께 스프레이 건(140)을 사용하는 사용자에게 피드백을 제공하기 위해, 사용자 피드백 모듈로서 피드백 콘트롤러(120)가 센서 키트(100)에 의해 포함된다. 피드백 콘트롤러(120)는 비교 데이터 신호의 적어도 일부에 기초하여 사용자 피드백 신호를 생성하도록 배치된다. 피드백 콘트롤러(120)는 데이터 출력부(118)로부터 비교 데이터 신호의 적어도 일부를 수신하고 및/또는 메모리(144)로부터 비교 데이터 신호의 적어도 일부를 검색하도록 더 배치될 수 있다.

도 1의 실시예에서는 센서 키트 본체(102)의 내부에 피드백 콘트롤러(120)가 제공된다. 피드백 콘트롤러(120)의 적어도 일부가 센서 키트 본체(102)의 외부에 제공되는 실시예도 구상된다. 그러한 실시예들에서, 생성된 피드백 신호의 적어도 일부는 유선 또는 무선 연결을 통해 스피커, 디스플레이 또는 조명과 같은 외부 피드백 장치로 전송될 수 있다.

피드백 콘트롤러(120)는 도 1의 실시예에서 피드백 신호에 기초하여 시각적 신호를 제공하도록 배치된 디스플레이(122)를 포함한다. 디스플레이(122)는 센서 키트 본체(102)에 배치된 것으로 도시되어 있다. 실시예들에서, 디스플레이(122)는 또한 기타 위치에 배치될 수 있고, 디스플레이(122)는 예를 들어 스마트폰, 태블릿, 헤드업 디스플레이(HUD), 스마트워치, 스마트 안경 또는 임의의 기타 디스플레이의 디스플레이일 수 있다.

스프레이 건(140)의 배향을 나타내는 배향 데이터를 획득하기 위해, 센서 키트(100)의 실시예들은 절대(absolute) 또는 상대(relative) 배향 센서(130)일 수 있는 배향 센서(130)를 포함할 수 있다. 배향 센서(130)는 자력계(magnetometer), 가속도계, 나침반(compass), 자이로스코프(gyroscope), 임의의 기타 센서 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 배향 센서(130)는 센서 키트의 각도들, 바람직하게는 수평면(horizontal plane)에 대한 각도를 측정하도록 배치된다. 바람직하게는, 배향 센서는 노즐(146)의 스프레이 방향에 수직인 제1 축에 대한 제1 회전 φ, 스프레이 방향에 수직이고 제1 축에 수직인 제2 축에 대한 제2회전 θ 및 스프레이 방향에 평행한 제3 축에 대한 제3 회전 ψ을 나타내는 3개의 신호들을 제공하도록 배치된다.

이와 같이, 배향 데이터는 스프레이 건(140)의 롤(roll), 요(yaw) 및 피치(pitch)를 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 하우징 본체(housing body)(102)는 스프레이 건(140)에 견고하게 연결되는 것이 바람직하기 때문에, 배향 센서(130)의 롤, 요 및 피치는 스프레이 건(140)의 롤, 요 및 피치에 실질적으로 대응할 수 있거나 적어도 스프레이 건(140)의 롤, 요 및 피치로 변환될 수 있다. 배향 센서(130)의 파라미터들 또는 임의의 출력 파라미터는 선택적인 스프레이 작업 파라미터들로서 간주될 수 있다.

추가적으로 또는 대안적으로, 배향 센서(130)는 기준 평면(reference plane)에 대한 배향 센서의 적어도 하나의 각도를 결정하도록 배치된다. 기준 평면은 예를 들어 수평 평면(horizontal plane), 수직 평면(vertical plane), 또는 코팅(142)이 적용될 표면(144)을 나타내는 평면일 수 있다.

스프레이 건(140)의 움직임을 나타내는 움직임 데이터를 획득하기 위해, 센서 키트(100)의 실시예들은 움직임 센서의 예로서 가속도계(132)를 포함할 수 있다. 가속도계(132)는 세 방향들의 가속도를 나타내는 세 개의 신호들을 제공하도록 배치되는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에서, 제1 가속도는 제1 방향 x, 제2 방향 y 및 제3 방향 z에서 측정된다. 보다 바람직한 실시예에서, 각각의 방향은 위에서 논의된 바와 같이 회전축(axis of rotation)에 평행하다. 예를 들어, 제1 방향은 제1 축에 평행하고, 제2 방향은 제2 축에 평행하고, 제3 방향은 제3 축에 평행하지만, 기타 옵션들도 생각될 수 있다.

움직임 데이터는 하나 이상의 방향에서 스프레이 건(140)의 속도 및/또는 가속도 및/또는 변위를 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 하우징 본체(102)는 스프레이 건(140)에 견고하게 연결되는 것이 바람직하기 때문에, 움직임 센서(132)의 속도 및/또는 가속도는 스프레이 건(140)의 속도 및/또는 가속도에 실질적으로 대응할 수 있거나 적어도 스프레이 건(140)의 속도 및/또는 가속도로 변환될 수 있다. 속도, 가속도 및 변위(스칼라 또는 벡터) 하나 이상은 옵션 스프레이 작업 파라미터(optional spray job parameter)들로서 간주될 수 있다.

선택적으로, 도 1에 도시된 센서 키트(100)의 실시예는 피드백 신호에 기초하여 오디오 신호를 제공하기 위한 스피커(speaker)로서 스피커(126)를 포함한다. 피드백 신호에 따라 오디오 신호는 예를 들어 특정 타입의 피드백을 사용자에게 나타내기 위해 다양한 볼륨 및/또는 주파수를 가질 수 있다.

추가 옵션으로서, 도 1에 도시된 센서 키트(100)의 실시예는 피드백 신호에 기초하여 진동(vibration)을 햅틱 신호(haptic signal)로서 제공하기 위한 햅틱 모듈(haptic module)로서 진동 유닛(vibration unit)(128)을 포함한다. 진동은 연결부(connection)(104)를 통해 스프레이 건(140)의 사용자가 잡을 수 있는 스프레이 건 본체(141)로 전달될 수 있다. 따라서 사용자는 스프레이 건(140)을 잡을 때 진동을 느낄 수 있다.

추가 옵션으로서, 센서 모듈이 스프레이 페인팅될 표면(144)의 온도를 나타내는 온도 데이터를 획득하기 위한 온도 센서를 포함하는 센서 키트(100)의 실시예들이 구상된다. 그러한 실시예들에서, 기준 파라미터 값들은 표면(144)이 가져야 하는 최소 온도(minimum temperature)를 포함할 수 있다. 비교 모듈이 표면(144)의 온도가 최소 온도보다 낮다는 것을 나타내는 비교 데이터 신호를 제공하는 경우, 사용자 피드백 모듈은 표면(144)의 온도가 너무 낮다는 것을 사용자에게 나타낼 수 있다.

전기 에너지(electrical energy)를 필요로 하는 센서 키트(100)의 구성요소들에 전력을 공급하기 위해, 센서 키트(100)는 전기 에너지가 저장될 수 있는 배터리(134)를 포함할 수 있다. 특정 실시예들에서, 센서 키트 하우징(102)은 예를 들어 유체가 하우징에 들어가는 것을 방지하고/하거나 전기 구성요소들이 페인트 연기(paint fume)에 노출되는 것을 방지하기 위해 실질적으로 밀봉(seal)된다. 실질적으로 밀봉되어 있기 때문에, 배터리(134)를 충전하기 위해 유선 연결을 사용하는 것 및/또는 고갈된 배터리를 쉽게 교체하는 것이 불가능할 수 있다.

배터리(134)를 충전하기 위한 무선 충전 모듈(wireless charging module)로서 코일(coil)(136)은 센서 키트(100)에 의해 포함될 수 있고, 배터리(134)와 함께 센서 키트 하우징(102)의 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어 유도 충전(inductive charging)을 사용하는 것에 의해, 전기 에너지는 코일(136)을 통해 배터리(134)에 공급될 수 있다. 전기 에너지의 이러한 전달이 무선이기 때문에, 커넥터가 하우징(102)에 배치될 필요가 없고 전기 구성요소들이 에어로졸에 가연성 코팅 물질(flammable coating substance)들을 포함할 수 있는 주변 공기(ambient air)에 노출될 필요가 없다.

스프레이 건을 위한 센서 키트에서 피드백 신호를 생성하는 방법의 실시예는 도 2에 개략적으로 도시되어 있고, 도 1에 도시된 센서 키트(100)와 관련하여 상세히 설명될 것이다. 방법은 센서 키트(100)의 기타 실시예들과 함께 적용될 수도 있고, 도 1의 센서 키트(100)가 제1 흐름도(200)에 의해 묘사된 방법의 기타 실시예들과 함께 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 순서도(200)의 다양한 부분들이 아래에 간략하게 요약된다:

202 시작

204 기준 파라미터 값들을 수신

206 스프레이 작업 파라미터 값들을 획득

208 스프레이 작업 파라미터 값들을 기준 값들과 비교

210 출력 비교 데이터 신호

212 비교 데이터 신호를 수신

214 종료

이 방법은 터미네이터(terminator)(202)에서 시작한다. 방법의 제2 단계(204)는 예를 들어 데이터 입력부(112)에 의해 기준 파라미터 값들을 수신하는 단계를 포함한다. 기준 파라미터 값들의 적어도 일부는 외부 소스(external source), 예를 들어 서버(150)로부터 수신될 수 있다. 특히 한편으로는 센서 키트(100)와 데이터 출력부(118) 사이의 연결 및 다른 한편으로는 서버(150) 사이의 연결은 Wi-Fi(IEEE 802.11), 블루투스, 4G(LTE) 및 5G를 포함하되 이에 국한되지 않는 모든 셀룰러 통신 표준을 사용하여 실행될 수 있다.

서버(150)는 처리 유닛(152)을 포함할 수 있고 기준 파라미터 값들을 포함하는 데이터베이스가 저장된 대용량 메모리(mass memory)(154)에 적어도 액세스할 수 있다. 추가 실시예들에서, 기준 파라미터 값들의 적어도 일부는 이미 센서 키트(100)의 메모리(114)에 존재할 수 있다.

메모리(154)는 스프레이 건(140)이 사용되는 구내(premise)들 또는 임의의 기타 장소에 위치할 수 있는 서버(150)에 의해 포함될 수 있다; 대용량 메모리(154)는 또한 기타 위치에 위치할 수 있다. 대용량 메모리(154)는 또한 처리 유닛(152)을 프로그래밍하여 도 3과 관련하여 아래에서 논의되는 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 실행 가능 코드를 저장할 수 있다. 이와 같이, 대용량 메모리(154)는 비휘발성 메모리를 포함하는 것이 바람직하다.

서버(150)는 센서 키트(100), 특히 데이터 출력(118) 및 데이터 입력부(112)과 통신하기 위한 통신 모듈(156)을 포함한다.

서버(150)는 전용 작업들을 위한 다양한 서브-유닛을 포함하는 서버 처리 유닛(152)을 더 포함한다. 서브 유닛은 비휘발성(재) 프로그래밍 가능 메모리 또는 휘발성 메모리에 의해 처리 유닛에 하드와이어링되거나 프로그래밍될 수 있다. 서버 처리 유닛(152)은 아래에서 논의되는 바와 같이 제1 흐름도(200)(도 2) 및 제2 흐름도(200)(도 3)와 관련하여 논의되는 바와 같은 다양한 기능들을 수행하기 위한 프로세스 계산 유닛(168), 동기화 유닛(synchronisation unit)(166), 컨볼루션 유닛(convolution unit)(164), 공간 계산 유닛(spatial calculation unit)(162) 및 적분 유닛(integration unit)(160)을 포함할 수 있다.

기준 파라미터 값들은 일련의 코팅 타입들 및 대응하는 바람직한 분사 파라미터들을 포함할 수 있다. 분사 파라미터들은 코팅들의 타입에 따라 특정할 수 있다. 예를 들어, 특정 제1 코팅 타입에 대해, 노즐(146)과 표면(144) 간의 바람직한 분사 거리는 제1 거리 간격(distance interval) 내에 있다. 작업자가 서버(150)를 통해 특정 코팅을 선택하면 바람직한 분사 파라미터들이 센서 키트에 제공될 수 있다.

기준 파라미터 값들은 예들에서 스프레이 건(140)의 최소 및/또는 최대 속도, 배향 및/또는 가속도, 최소 또는 최대 동작 온도 및/또는 압력, 최소 또는 최대 흐름의 코팅 유체에 관한 데이터 및/또는 스프레이 작업 또는 이들의 조합과 관련될 수 있는 기타 데이터를 포함할 수 있다.

단계(206)에서, 거리 센서 모듈(106)에 의해 포함된 적어도 일부 센서들, 예를 들어 하나 이상의 ToF 센서를 사용하여 스프레이 작업 파라미터 값들이 획득된다. 제3 단계(206)는 센서 키트(100)가 초기화된 후 또는 실제 스프레이 작업이 시작된 후에 시작될 수 있다. 스프레이 작업 파라미터 값들은 미리 결정된 시간 동안 또는 스프레이 작업이 완료되었거나 일시적으로 일시 중지되었다고 판단될 때까지 초당 특정 양의 데이터 포인트들에서 획득될 수 있다.

제3 단계(206)와 동시에 발생할 수 있는 단계(208)에서, 스프레이 작업 파라미터 값들의 적어도 일부는 예를 들어 비교 모듈(116)을 사용하여 수신된 기준 파라미터 값들의 적어도 일부와 비교된다.

제3 단계(206) 및 제4 단계(208) 중 임의의 단계와 동시에 발생할 수 있는 단계(210)에서, 비교 데이터 신호는 예를 들어 데이터 출력(118)에 의해 사용자 피드백 모듈로서 피드백 콘트롤러(120)로 출력된다. 이는 피드백 콘트롤러(120)가 비교 데이터 신호 또는 적어도 그 일부에 기초하여 작동하게 한다.

제3 단계(206), 제4 단계(208) 및 단계(210) 중 임의의 단계와 동시에 일어날 수 있는 단계(212)에서, 비교 데이터 신호는 피드백 콘트롤러(120)에 의해 수신되고 피드백 신호는 비교 데이터 신호의 적어도 일부에 기초하여 생성된다.

방법(200)은, 예를 들어 스프레이 작업이 종료된 경우, 터미네이터(214)에서 종료된다. 스프레이 건(140)이 사용되는 동안, 제2 단계, 제3 단계, 제4 단계, 제5 단계 및 제6 단계 중 임의의 단계는, 스프레이 건(140)의 조작자가 피드백에 반응할 수 있도록 선택적으로 동시에, 병렬 및/또는 단계별로, 바람직하게는 실시간으로 또는 적어도 실질적으로 실시간으로 반복될 수 있다.

예로서, 센서 키트(100)가 센서 키트(100)와 표면(144) 간의 거리 d에 대해 스프레이 건(140)을 사용하여 사용자에게 피드백을 제공하기 위해 사용되는 방법(200)이 논의될 것이다.

방법(200)은 센서 키트(100)를 스프레이 건(140)에 연결하는 사용자에 의해 초기화된다. 예를 들어, 스프레이 건(140)에는 센서 키트(100)를 스위치 온 하기 위해 센서 키트(100)에 포함된 리드 접점(reed contact)과 같은 자기 스위치(magnetic switch)를 조작하도록 배치된 자석(magnet)이 제공될 수 있다.

다음으로, 사용자는, 예를 들어 서버(150)와의 사용자 상호작용을 허용하도록 배치된 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface)를 통해 이 타입을 선택함으로써, 스프레이 건(140)에 의해 분사될 코팅의 타입을 선택한다. 대안적으로, 서버(150)는 스마트폰, 태블릿, 개인용 컴퓨터 장치, 또는 사용자가 코팅의 타입을 선택할 수 있게 하는 임의의 기타 장치의 애플리케이션으로서 구현될 수 있다. 실시예들에서, 코팅의 타입을 나타내는 데이터를 획득하기 위해 코팅 물질의 컨테이너(container)의 바코드를 스캐닝하기 위한 바코드 스캐너(barcode scanner)가 제공될 수 있다. 스캐너의 일부들은 센서 키트(100)에 포함될 수 있다.

사용자가 코팅의 타입을 선택하면, 서버(150)는 예를 들어 내부 또는 외부 메모리에서 직접 또는 LAN, WAN, 인터넷, Wi-Fi, Bluetooth 또는 기타 유선 또는 무선 연결과 같은 연결을 통해 코팅의 타입에 대응하는 기준 파라미터 값들을 조회한다. 기준 파라미터 값들의 일부는 로컬로 제공될 수 있는 반면, 기준 파라미터 값들의 다른 일부는 먼 위치(remote location)에서 제공될 수 있다.

서버(150)는 기준 파라미터 값들을 센서 키트(100)로 전송하고, 데이터 입력부(112)는 기준 파라미터 값들을 수신하여 메모리(114)에 저장한다. 이 예에서 기준 파라미터 값들은 목표 거리 범위, 특히 선택된 타입의 코팅을 포함한다. 센서 키트(100)는 피드백을 제공하는 것에 의해 사용자가 스프레이 건(140)을 이 목표 거리 범위 내에 유지하도록 도울 수 있다. 기준 파라미터 값들의 예로서 목표 거리 범위는 코팅의 제조업체에 의해 제공됐을 수 있다.

목표 거리 범위는 스프레이 건의 노즐(146)과 표면(144) 간의 거리, 또는 스프레이 건의 임의의 다른 구성요소와 표면(144) 간의 거리 또는 ToF 센서(106)와 표면(144) 간의 거리 d에 대응할 수 있다. 임의의 경우에, 센서 키트 본체(102)와 스프레이 건(140) 간의 연결은 바람직하게는 실질적으로 견고하고 센서 키트(100)의 구성요소들의 치수(dimension)가 알려질 것이기 때문에, 이들 거리들 중 임의의 것은 노즐(146)과 표면(144) 간의 거리를 나타낼 수 있다.

대안적으로, 센서 키트의 하우징이 스프레이 건에 실질적으로 견고하게 연결되지 않은 경우, 실질적으로 견고하지 않은 연결의 동적 모델(dynamic model)은 센서 키트에 의해 획득된 데이터를 스프레이 건과 관련된 데이터에 매핑하기 위해 사용될 수 있다.

스프레이 작업이라 할 수 있는 스프레이 건(140)의 사용 동안, ToF 센서(106)는 ToF 센서(106)와 ToF 센서(106)를 향하는 표면(144) 사이의 거리 d를 나타내는 거리 데이터를 획득한다. 이 거리 데이터는 획득된 데이터를 목표 거리 범위와 비교하는 비교 모듈(116)에 의해 사용된다.

이 비교의 결과는 거리 데이터의 특정 데이터 포인트가 범위 내에 있는지 또는 범위 밖에 있는지 여부를 나타내는 값을 포함할 수 있다. 특정 데이터 포인트가 해당 범위를 벗어나는 경우, 이 비교의 결과는 대안적 또는 추가적으로, 특정 데이터 포인트가 너무 큰지, 너무 작은지 및/또는 데이터 포인트가 해당 범위를 얼마나 벗어났는지를 나타내는 값을 포함할 수 있다.

출력 모듈은 스프레이 건(140)을 사용하는 사용자에게 비교 데이터 신호의 피드백을 제공하도록 배치될 수 있는 피드백 콘트롤러(120)에 비교 데이터 신호를 출력한다. 피드백은 바람직하게는 사용자가 제공된 피드백에 따라 스프레이 건(140)의 사용을 적절하게 변경할 수 있도록 실질적으로 실시간으로 제공된다.

비교 데이터 신호를 수신한 후, 피드백 콘트롤러(140)는 비교 데이터 신호의 적어도 일부에 기초하여 피드백 신호를 생성한다.

특정 실시예에서, 피드백 콘트롤러(140)는 생성된 피드백 신호에 기초하여 사용자에게 시각적 신호를 제공하기 위한 광학 모듈에 포함된 LED-모듈(126)을 포함한다. LED-모듈(126)은 하나 이상의 LED를 포함할 수 있고, 이는 단일 색상의 광을 제공하도록 배치될 수 있거나 예를 들어 적색, 녹색, 청색 또는 이들의 조합과 같은 다양한 색상의 광을 제공하도록 제어될 수 있다.

획득된 거리가 목표 거리 범위 내에 있는 경우, 피드백 콘트롤러(140)는 유색광의 일례로 녹색광을 나타내도록 LED 모듈(126)을 제어할 수 있다. 피드백 콘트롤러(140)는 획득된 거리가 목표 거리 범위를 벗어나는 경우, 다른 색상의 광의 일례로서 적색광을 나타내도록 LED 모듈(126)을 제어할 수 있다.

실시예들에서, 피드백 콘트롤러(140)는 광학 모듈의 일부로서 피드백 신호에 기초하여 시각적 신호를 제공하기 위해 배치된 디스플레이(122)를 포함한다. 디스플레이(122)는 ToF 센서(106)에 의해 획득된 실제 거리 데이터에 대응하는 값을 표시하도록 배치될 수 있고, 따라서 예를 들어 측정된 거리에 대응하는 수치 값(numerical value)들을 밀리미터 또는 인치로 표시하도록 배치될 수 있다. 획득된 거리 데이터는 디스플레이(122)에 직접 제공되거나 피드백 콘트롤러(140)를 통해 제공될 수 있다.

피드백 콘트롤러(140)는 미리 결정된 시간 동안 목표 범위를 벗어나는 거리 데이터에 대응하는 비교 데이터 신호들을 수신하는 경우, 피드백 콘트롤러(140)는 미리 결정된 시간 동안 목표 거리가 충족되지 않았음을 나타내는 햅틱 피드백을 사용자에게 제공하기 위해 진동 유닛(128)을 제어하기 위한 피드백 신호를 생성하도록 배치될 수 있다.

도 3은 스프레이 건(140)을 위한 센서 키트(100)와 통신하기 위한 서버 시스템(150)에서 또는 스마트폰이나 태블릿 컴퓨터와 같은 다른 컴퓨터 장치에서 수행될 수 있는 코팅 데이터를 재구성하는 제2 흐름도(300)를 도시한다. 제2 흐름도(300)의 다양한 부분들이 아래에 간략하게 요약된다:

302 시작

304 코팅 데이터를 획득

306 페인트 모델 데이터를 획득

308 가속도 데이터를 모니터링

310 제로 크로싱?

312 흐름 데이터를 모니터링

314 흐름?

316 거리 데이터를 모니터링

318 회전 데이터를 모니터링

320 가속도 데이터를 모니터링

322 흐름 데이터를 모니터링

324 움직임 데이터를 계산

326 표면 배향을 결정

328 표면에 대한 각도를 결정

330 스프레이 원뿔에 대한 교차 표면을 계산

332 교차 평면에서 코트 파라미터들을 결정

334 흐름 데이터와 센서 키트 데이터를 동기화

336 교차 평면에서의 코팅 증착 레이트를 계산

338 표면의 코팅 층 두께를 계산

340 표면의 경화된 층 두께를 계산

342 흐름 데이터를 모니터링

344 흐름?

346 종료

처리는 터미네이터(302)에서 시작하여 코팅 데이터가 획득되는 단계(304)로 계속된다. 이러한 코팅 데이터는 스프레이 건(140)의 사용자로부터 수신된 데이터에 의해 획득될 수 있다. 입력은, 키보드로부터 데이터를 수신하는 것에 의해, 바코드 스캐너를 이용하는 것에 의해, 아이콘의 선택을 통해 입력을 수신하는 것에 의해, 기타 또는 이들의 조합에 의해 수동으로 제공될 수 있다. 코팅 데이터는 점도, 상표명, 용액 액체 함량(solution liquid content), 경화에 따른 층 두께 감소에 대한 데이터, 코팅할 표면까지의 목표 거리, 기타 또는 이들의 조합과 같은 코팅 액체 (coating liquid)중 적어도 하나와 구체적으로 관련된 특성들을 포함한다.

단계(306)에서, 페인트 모델 데이터가 획득된다. 페인트 모델 데이터는 주로 스프레이 건(140)과 관련된 데이터를 포함한다. 페인트 모델 데이터는 스프레이 건(140)의 구조 및 노즐(146)에 의해 제공되는 스프레이 원뿔의 구조에 대한 데이터를 포함한다. 데이터는 2차원일 수 있고, 분사의 방향에 수직이거나 3차원일 수 있다. 페인트 모델 데이터는 평균 흐름 밀도(average flow density), 중간 흐름 밀도, 최대 흐름 밀도, 최소 흐름 밀도, 원뿔 내 위치의 함수로서의 흐름 밀도, 원뿔 정점(cone apex), 원뿔 형태(원형 또는 비원형 타원형) 및 스프레이 건(140) 또는 노즐(141)로부터 차체 부분의 표면까지의 거리, 코팅 물질 특성들, 공기 흐름, 공기 흐름 속도, 기타 또는 이들의 조합에 따른 값을 가지는 이들 파라미터들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

스프레이 원뿔의 실제 데이터(actual data)는 코팅 물질의 특성들, 기압, 스프레이 건(140)의 트리거 움직임의 양, 차체 부분(144)까지의 거리 등 또는 이들의 조합에 따라 달라질 수 있다. 페인트 모델 데이터는 코팅 데이터와 동일한 방식으로 획득될 수 있다. 이와 같이 획득되는 것으로서 설명된 데이터는 처리 유닛(152)에 의해 대용량 메모리(214)로부터 획득될 수 있다.

단계(308)에서, 센서 키트(100)에 포함된 가속도계(132)로부터 수신된 가속도 데이터가 모니터링된다. 작업자가 스프레이 건(140)을 잡은 경우, 특정 방향, 특히 스프레이 방향에 수직한 방향과 좌우 방향의 가속도가 0을 1회 이상, 바람직하게는 2회 이상 교차하는 경우, 단계(310)에서, 스프레이 건(140)이 분사하기 위해 사용 중인 것이 검출된다.

잘못된 검출(erroneous detection)의 위험을 감소시키기 위해, 가속도 값의 제로 크로싱의 검출은 2개 이상의 후속 크로싱(subsequent crossing)들 간의 기간이 실질적으로 동일하다는 결정과 조합될 수 있다. 이러한 방식으로, 스프레이 건(140)의 스윙 움직임(swinging movement)은 페인트 작업을 실행하는 작업자의 인디케이션으로서 검출될 수 있다.

대안적으로 또는 추가적으로, 흐름 데이터가 모니터링될 수 있다. 흐름 데이터는 스프레이 건(140)의 트리거가 당겨지는지 여부를 모니터링하는 것에 의해, 예를 들어 이진 신호(binary)일 수 있는, 그렇지 않으면 디지털 또는 아날로그 계속 신호일 수 있는, 트리거 센서(미도시)로부터의 신호를 수신하는 것에 의해, 모니터링될 수 있다. 흐름 레이트는 타임스탬프와 함께 제공될 수 있고, 예를 들어 복수의 연속적인 시점들에서 흐름 레이트의 인디케이션을 제공한다.

흐름 데이터로부터, 노즐을 통한 볼륨 흐름 레이트 또는 질량 흐름 레이트는 예를 들어 코팅 유체의 밀도의 저장된 값들에 기초하여 결정될 수 있다. 트리거가 열렸는지 여부를 결정하는 것 및 결정된 트리거의 상태상태와 노즐의 공칭(nominal) 흐름 레이트를 조합하는 것에 의해, 선택적으로 스프레이 건(140)에 제공된 공기의 하나 이상의 공기의 압력에서, 총 질량 흐름 레이트 또는 총 볼륨 흐름 레이트는 트리거가 동작되는 특정 순간에 결정될 수 있다. 트리거 동작과 질량 흐름 레이트 또는 볼륨 흐름 레이트 간의 관계와 결합하여 트리거가 얼마나 멀리 또는 얼마나 동작되는지를 결정하는 것에 의해, 특정 순간의 실제 흐름 레이트가 결정될 수 있다.

대안적으로 또는 추가적으로, 공기의 흐름 및 코팅 물질의 흐름 중 적어도 하나는 센서(미도시)에 의해 모니터링될 수 있고 그러한 센서에 의해 제공되는 신호는 처리 유닛(152)에 의해 모니터링될 수 있다. 따라서 총 흐름 데이터(질량 흐름(레이트) 또는 볼륨 흐름(레이트))는 센서를 통해 직접 획득될 수 있다.

공기의 흐름, 트리거를 누르는 것 및 코팅 물질의 흐름 중 적어도 하나가 검출되는 경우, 단계(314)에서 스프레이 작업이 시작된 것으로 결정된다. 실시예에서, 신호가 미리 결정된 시간 간격보다 더 긴 기간 동안 검출되는 경우에만 결정이 이루어진다.

센서 데이터의 평가(evaluation)에 기초하여 페인트 작업이 시작된 것으로 결정된 경우, 거리 센서 모듈(106)에 의해 제공되는 거리 데이터는 단계(316)에서 모니터링되고, 배향 센서(130)에 의해 제공되는 회전 데이터는 단계(318)에서 모니터링되고, 가속도계(130)에 의해 제공되는 가속도 데이터는 단계(320)에서 모니터링되고, 위에서 논의된 센서에 의해 제공되는 흐름 데이터는 단계(322)에서 모니터링된다. 모니터링하는 단계들은 병렬로 또는 간헐적으로 반복적으로(교차적으로) 직렬로 실행될 수 있다.

가속도계 데이터에 기초하여, 작업자가 스프레이 건(140)을 이동시키는 속도와 스프레이 건(140)을 이동시키는 거리는 가속도계로부터 수신된 데이터를 시간이 지남에 따라 1 내지 2회 적분하는 것에 의해 계산할 수 있다; 이 작동(action)은 적분 유닛(160)에 의해 수행될 수 있다. 적분 이전에, 가속도계에 의해 제공되는 데이터는, 예를 들어 이상치(outlier)들을 제거하는 것에 의해, 예를 들어 이동 평균 또는 평균 중앙값(average median)을 결정하는 것에 의해, 시간이 지남에 따라 신호를 평활화(smooth)하는 것에 의해, 예를 들어 시간이 지남에 따라 표준 편차(standard deviation)에 기초하여 이상치가 무엇인지 결정하는 것에 의해, 통계적 파라미터를 사용하여 처리될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 가속도 데이터 신호들은 예를 들어 칼만 필터를 사용하여 필터링될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 변위 데이터는 예를 들어 스프레이 방(spray room)에서 비콘(beacon)들을 사용하여 다양하게 획득된다.

스프레이 건이 차체 부분(144)을 향하여 적절하게 조준된 경우, 차체 부분(144)에 평행한 방향들의 가속도의 데이터는, 스프레이 방향이 항상 차체 부분의 표면에 수직이 되도록 하기 때문에 충분하다. 그러나, 항상 그런 것은 아니므로 모든 방향들에서 가속도를 처리하는 것이 좋다.

단계(326)에서, 선택적으로 차체 부분(144)의 표면의 배향이 결정될 수 있다. 일 구현에서, 표면은 수평 또는 수직인 것으로 가정된다.

다른 실시예에서, 스프레이 건은 주로 표면에 수직인 방식으로 잡히는 것으로 가정된다. 배향 센서(130)에 의해 제공된 배향 데이터에 기초하여, 스프레이 건(140)이 적어도 평균적으로 표면을 따른다는 가정하에 표면의 배향이 결정될 수 있다.

단계(328)에서, 차체 부분(144)의 표면에 대한 스프레이 건(140)의 배향이 결정될 수 있다. 일 구현에서, 표면까지의 거리에 대한 데이터가 고려될 수 있다. 거리 센서 모듈(106)이 복수의 ToF 센서 또는 동등한 기능을 가지는 다른 센서들을 포함하고 모든 측정된 거리들이 동일한 경우, 스프레이 건(140)은 표면에 수직으로 조준된다. 거리들이 다른 경우, 스프레이 건(140)의 배향 또는 노즐(146)에 의해 제공되는 스프레이 원뿔의 배향이 수직이 아닌 다른 방향으로 결정될 수 있다.

표면이 수평 또는 수직인 것으로 가정되는 구현에서, 하나 이상의 축에 걸쳐 배향 센서(130)로부터의 데이터를 사용하여 표면에 대한 스프레이 건의 배향을 결정하기 위해 사용될 수 있다.

다른 구현에서, 배향 센서 모듈(130)로부터의 데이터를 사용하여 표면의 배향이 결정되는 경우, 표면에 대한 스프레이 건(140)의 배향은, 시간이 지남에 따라, 예를 들어 2초, 5초 또는 10초에 걸쳐 획득된 평균으로부터 배향 센서들로부터의 신호의 편차들을 검출하는 것에 의해 결정될 수 있다.

단계(328)에서 계산된 데이터에 기초하여, 거리 센서 모듈(106)로부터의 데이터, 페인트 모델 데이터, 코팅 데이터, 기타, 또는 이들의 조합, 스프레이 콘과 차체 부분(144)의 표면의 교차 또는 교차 평면이 단계(330)에서 결정되고; 이 작동은 공간 계산 유닛(spatial calculation unit)(162)에 의해 수행될 수 있다. 교차 평면의 정보를 이용하여, 페인트 모델 데이터 및 선택적으로 코팅 데이터를 고려하여 교차 평면의 코팅 파라미터들이 결정될 수 있다.

수치적 표현(numerical representation), 분석적 표현(analytical representation), 기타 또는 이들의 조합에서 원뿔의 위치의 함수로서 흐름 밀도 데이터를 포함하는 페인트 모델을 이용하여, 코트 파라미터들 및 특히 흐름 밀도와 관련된 데이터는 단계(332)에서 결정될 수 있다. 교차 평면의 특정 위치들에 대해, 초당 또는 기타 단위 시간당 기준 포인트당 볼륨당 질량 또는 코팅 볼륨이 결정될 수 있다. 이러한 방식으로, 단위 시간당 단위 면적당 질량, 볼륨 또는 둘 다로, 코팅의 증착이 단계(334)에서 결정될 수 있다.

선택적으로, 그러한 데이터가 이용 가능하고 시간이 지남에 따라 변화하는 경우, 증착 모델에서 흐름 데이터가 고려될 수 있다. 바람직하게는, 흐름 데이터와 센서 키트(100)로부터의 데이터는 시간당 단위 면적당 증착 레이트를 결정하기 전에, 단계(332)에서 시간이 지남에 따라 동기화된다; 이것은 동기화 유닛(166)에 의해 핸들링될 수 있다. 센서 키트(100)로부터의 데이터 및 코팅 물질의 흐름을 나타내는 신호를 제공하는 센서로부터의 데이터는 두 센서 패키지(package)들이 서버(150)에 데이터를 제공한 네트워크로부터의 네트워크 데이터를 사용하여 타임 스탬프될 수 있다. 다른 시간 소스 및 바람직하게는 단일 시간 소스 또는 복수의 동기화된 시간 소스들도 고려될 수 있다.

도 4a 내지 도 4f는 단계(332)의 결과를 도시한다. 도 4a는 차체 부분(144)의 표면을 향하여 제1 거리에서 스프레이 원뿔(148)을 제공하여 코팅 물질의 층(142)을 증착하는 노즐(146)을 도시한다. 도 4b는 스프레이 원뿔(148)이 표면과 교차하는 평면에서의 흐름 밀도의 인디케이션을 도시한다. 색상이 어두울수록 흐름 레이트의 밀도가 높다. 도 4b에서 스프레이 원뿔은 상업적으로 이용 가능한 상당한 양의 스프레이 건들에 대응하는 타원형, 비원형 단면을 갖는 것으로 가정한다. 대안적으로, 페인트 모델 데이터에 의해 정의된 스프레이 원뿔은 원형 단면을 가질 수 있다.

도 4c는 표면으로부터 제2 거리에 있는 노즐(146)을 도시하고, 제2 거리는 도 4a에 도시된 제1 거리보다 작다. 더 작은 거리는 스프레이 원뿔(148)과 차체 부분(144)의 표면 사이의 단면에서 더 작은 단면적을 초래한다. 따라서, 도 4d에 도시된 타원형 스프레이 밀도는 더 작다.

단면적 내의 밀도 분포는 동일하다. 전체 단면적에 걸친 총 밀도, 즉 단면적에 걸친 면적에 대한 단위 면적당 흐름 밀도의 적분은 바람직하게는 도 4b 및 도 4d에 대해 동일하다는 것이 주목된다. 다른 구현에서, 노즐(146)로부터 떨어진 거리당 코팅 물질의 손실이 고려될 수 있다.

도 4e는 차체 부분(144)의 표면의 대해 각을 이루고 아래에 배치되는 노즐(146)을 도시한다. 스프레이 원뿔(148)의 타원형 단면을 이용하여, 이것은 도 4f에 도시된 바와 같은 단면적(142)을 초래할 수 있다. 추가 구현들에서, 표면의 오목부들 또는 표면으로부터 돌출하는 장애물들로 인한 폐색들은 또한 단위 면적당 및 단위 시간당 표면의 코팅의 증착을 결정하는 경우에 고려될 수 있다.

다음으로, 도 4b, 도 4d 및 도 4f에 도시된 데이터 - 어느 하나에 해당될 수 있음 -,가속도 데이터의 이중 적분에 의해 획득된 변위 데이터 또는 움직임 데이터 - 또는 움직임을 나타내는 다른 데이터 - 및 시간을 고려하여, 단계(338)에서 증착된 코팅 물질의 총량이 결정될 수 있다. 그렇게 하기 위한 한 가지 옵션은 컨볼루션 유닛(164)에 의해 핸들링될 수 있는 시간에 지남에 따른 증착 레이트 및 시간이 지남에 따른 스프레이 건의 움직임의 컨볼루션에 의한 것이다. 또한 주변 압력, 주변 온도, 습도를 포함하되 이에 국한되지 않는 기타 데이터를 고려할 수 있다.

단계(340)에서, 코팅 물질의 경화에 대한 코팅 데이터는, 처리 계산 유닛(168)에 의해, 단계(338)의 결과에 기초하여, 경화 후 코팅 층의 두께를 결정하기 위해 사용될 수 있다.

논의된 바와 같은 처리는 분사가 계속되는 동안 연속적으로 실행될 수 있다. 특히 경화 전 또는 후에 최종 코팅 두께를 결정하는 것은 코팅 처리가 완료된 후에 결정될 수 있다. 대안적으로, 스프레이 작업이 완료된 경우, 일부 단계들이 실행된다.

스프레이 작업의 종료는 모니터링된 흐름 데이터가 순간적으로 또는 특정 시간 간격 동안 흐름이 없음을 나타내는 포인트로서 결정될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 위에서 논의된 바와 같이 스윙 모션의 검출의 부재는 스프레이 처리가 종료된 것으로 결정하기 위해 또한 고려될 수 있다. 처리가 완료되면, 절차(procedure)는 터미네이터(346)에서 종료된다.

요약하면, 다양한 측면들 및 그의 구현들은 코팅의 층의 재구성에 관한 것이고; 사용된 코팅 유체의 데이터, 및 스프레이 건이 생성할 수 있는 스프레이 원뿔과 같은 스프레이 건의 기술적 특성들의 데이터를 사용하여, 코팅할 물리적 표면에 대한 스프레이 건의 위치를 측정하는 것에 의해, 따라서 물리적으로 증착된 코팅 층의 특성들이 재구성될 수 있다. 스프레이 작업 중에 데이터가 기록되므로, 이것은, 미리 결정되거나 랜덤으로, 다양한 위치들에서 층 두께를 측정하는 것보다 빠르고 정확하다. 스프레이 원뿔의 모델을 사용하는 것에 의해 및 시간이 지남에 따라 표면에 대한 스프레이 원뿔의 위치 및 스프레이 원뿔의 흐름 특성들을 결정하는 것에 의해, 코팅 층의 증착이 결정될 수 있고, 경화되거나 경화되지 않은 최종 층이 두께를 포함하여 재구성될 수 있다.

Claims

스프레이 방향으로 코팅 유체를 분사하도록 배치된 스프레이 건에 의해 물리적 표면에 상기 코팅 유체의 스프레이 코팅을 전자적으로 추적하는 방법에 있어서,
전자 컴퓨팅 시스템에서:
적어도 하나의 거리 센서를 포함하는 거리 센서 모듈로부터 상기 스프레이 건과 상기 표면 간의 물리적 거리를 나타내는 거리 데이터를 수신하는 단계 - 상기 거리 센서 모듈은 상기 스프레이 건에 연결됨 -;
전자 메모리로부터 상기 스프레이 건과 연관된 스프레이 원뿔의 3차원 코팅 모델 데이터를 획득하는 단계;
상기 스프레이 건에 연결된 위치 센싱 시스템으로부터 상기 물리적 표면의 제1 위치에 대한 상기 스프레이 건의 인디케이션을 제공하는 위치 데이터를 수신하는 단계;
상기 거리 데이터, 상기 위치 데이터 및 상기 3차원 코팅 모델에 기초하여 단위 시간당 상기 물리적 표면의 영역에 대한 위치 스프레이 코팅 증착의 코팅 증착 영역 데이터를 계산하는 단계
를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 거리 데이터, 상기 위치 데이터, 상기 코팅 증착 영역 데이터 및 시간에 기초하여 상기 물리적 표면의 코팅 유체의 층의 특성들을 계산하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 위치 센싱 시스템은,
상기 스프레이 방향에 실질적으로 수직인 제1 가속도를 결정하기 위한 제1 가속도계 및 상기 스프레이 방향에 실질적으로 수직인 제2 가속도를 결정하기 위한 제2 가속도계를 포함하고,
상기 제1 방향은 상기 제2 방향에 실질적으로 수직이고,
상기 방법은,
상기 위치 데이터의 제1 부분으로서 상기 제1 방향으로의 제1 변위 데이터를 획득하기 위해 시간이 지남에 따라 두 번 상기 제1 가속도를 적분하는 단계; 및
상기 위치 데이터의 제2 부분으로서 상기 제2 방향으로의 제2 변위 데이터를 획득하기 위해 시간이 지남에 따라 두 번 제2 가속도를 적분하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 항에 있어서,
상기 수신된 위치 데이터에 기초하여 상기 스프레이 건이 스윙 모션으로 움직이는지 여부를 결정하는 단계;
상기 스프레이 건이 스윙 모션으로 움직이는 것으로 결정된 경우, 상기 계산을 시작하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제4항에 있어서,
상기 위치 센싱 시스템은,
제1 가속도계 및 제2 가속도계 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 스프레이 건이 스윙 모션으로 움직이는지 여부를 결정하는 단계는,
제1 가속도계 및 제2 가속도계 중 적어도 하나의 가속도 값이 미리 결정된 간격 동안 부호를 적어도 두 번 변경하는지 여부를 결정하는 단계
를 포함하는 방법.
제5항에 있어서,
상기 스프레이 건이 스윙 모션으로 움직이는지 여부를 결정하는 단계는,
제1 가속도계 및 제2 가속도계 중 적어도 하나의 상기 가속도 값이 미리 결정된 간격 동안 부호를 3회 이상 변경하는지 여부 및 제1 부호 변경과 제2 부호 변경 간의 제1 기간이 상기 제2 부호 변경과 제3 부호 변경 간의 제2 기간으로부터 미리 결정된 양보다 적게 변화하는지 여부를 결정하는 단계
를 포함하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 항에 있어서,
상기 물리적 표면에 대한 상기 스프레이 방향 및 상기 스프레이 건의 배향을 결정하는 단계; 및
상기 배향에 기초하여 위치 스프레이 코팅 증착의 상기 코팅 증착 영역 데이터를 계산하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 거리 센서 모듈은,
복수의 거리 센서들을 포함하고,
상기 배향을 결정하는 단계는,
상기 복수의 거리 센서들로부터 복수의 거리 센서 값들을 획득하는 단계;
상기 복수의 거리 센서 값들 간의 차이들에 기초하여 상기 배향을 결정하는 단계
를 포함하는 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 위치 센싱 시스템으로부터 상기 스프레이 방향을 가로지르는 상기 스프레이 건의 회전 위치를 나타내는 회전 데이터를 수신하는 단계;
상기 위치 데이터 및 상기 회전 데이터에 기초하여 상기 배향을 결정하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 항에 있어서,
위치 스프레이 코팅 증착의 상기 코팅 증착 영역을 계산하는 단계는,
상기 거리 데이터 및 상기 3차원 코팅 모델 데이터에 기초하여 원뿔 교차 평면 코팅 유체 데이터를 결정하는 단계
를 포함하고,
위치 스프레이 코팅 증착의 상기 코팅 증착 영역 데이터를 계산하는 단계는,
상기 원뿔 교차 평면 코팅 유체 데이터에 기초하는,
방법.
제7항에 종속되는 제10항에 있어서,
상기 계산하는 단계는,
배향 데이터에 기초하는,
방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 항에 있어서,
미리 결정된 코팅 유체의 선택과 관련된 입력을 수신하는 단계; 및
상기 미리 결정된 코팅 유체에 대한 데이터를 상기 전자 메모리에 제공하는 것에 응답하여 상기 스프레이 건과 연관된 상기 스프레이 원뿔의 상기 3차원 코팅 모델 데이터를 획득하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 항에 있어서,
상기 스프레이 건을 통해 상기 코팅 유체의 질량 흐름 레이트의 인디케이션을 제공하는 코팅 유체 흐름 데이터를 획득하는 단계
를 더 포함하고,
상기 방법은,
상기 코팅 유체 흐름 데이터에 기초하여 상기 코팅 모델 데이터를 조정하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제13항에 있어서,
상기 코팅 유체 흐름 데이터는,
제1 타임스탬프와 함께 제공되고,
상기 거리 데이터는,
제2 타임스탬프와 함께 제공되고,
상기 위치 데이터는,
제3 타임스탬프와 함께 제공되고,
상기 방법은,
상기 제1 타임스탬프, 상기 제2 타임스탬프 및 상기 제3 타임스탬프에 기초하여 시간이 지남에 따라 상기 유체 흐름 데이터, 상기 거리 데이터 및 상기 위치 데이터를 매칭시키는 단계
를 더 포함하는 방법.
제14항에 있어서,
네트워크 소스로부터 상기 제1 타임스탬프, 상기 제2 타임스탬프 및 상기 제3 타임스탬프를 제공하기 위한 데이터를 획득하는 단계; 및
상기 코팅 유체 흐름 데이터에 상기 제1 타임스탬프를 제공하고, 상기 거리 데이터에 상기 제2 타임스탬프를 제공하고, 및 상기 위치 데이터에 상기 제3 타임스탬프를 제공하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제1항 내지 제15항 중 어느 항에 있어서,
단위 시간당 상기 물리적 표면의 상기 영역의 위치 스프레이 코팅 증착의 상기 코팅 증착 영역 데이터에 기초하여, 상기 물리적 표면의 코팅 유체의 층의 두께를 계산하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제16항에 있어서,
상기 코팅 유체와 관련된 경화 데이터를 획득하는 단계;
상기 경화 데이터에 기초하여 상기 물리적 표면의 코팅 유체의 경화된 층의 경화 두께를 결정하는 단계
를 더 포함하는 방법.
스프레이 방향으로 코팅 유체를 분사하도록 배치된 스프레이 건에 의해 물리적 표면에 상기 코팅 유체의 스프레이 코팅을 전자적으로 추적하도록 구성된 전자 컴퓨팅 장치에 있어서,
적어도 하나의 거리 센서를 포함하는 거리 센서 모듈로부터 상기 스프레이 건과 상기 표면 간의 물리적 거리를 나타내는 거리 데이터를 수신하고 - 상기 거리 센서 모듈은 상기 스프레이 건에 연결됨 -; 전자 메모리로부터 상기 스프레이 건과 연관된 스프레이 원뿔의 3차원 코팅 모델 데이터를 획득하고; 상기 스프레이 건에 연결된 위치 센싱 시스템으로부터 상기 물리적 표면의 제1 위치에 대한 상기 스프레이 건의 인디케이션을 제공하는 위치 데이터를 수신하도록 배치된 통신 유닛; 및
상기 거리 데이터, 상기 위치 데이터 및 상기 3차원 코팅 모델에 기초하여 단위 시간당 상기 물리적 표면의 영역에 대한 위치 스프레이 코팅 증착의 코팅 증착 영역 데이터를 계산하도록 배치된 처리 유닛
을 포함하는 전자 컴퓨팅 장치.
컴퓨터에 포함된 프로세서에 의해 명령어들이 실행 시, 컴퓨터로 하여금 스프레이 방향으로 코팅 유체를 분사하도록 배치된 스프레이 건에 의해 물리적 표면에 상기 코팅 유체의 스프레이 코팅을 전자적으로 추적하는 방법을 실행하도록 하는 컴퓨터 실행 가능한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서,
상기 방법은,
상기 스프레이 건에 연결된, 적어도 하나의 거리 센서를 포함하는 거리 센서 모듈로부터 상기 스프레이 건과 상기 표면 간의 물리적 거리를 나타내는 거리 데이터를 수신하는 단계;
전자 메모리로부터 상기 스프레이 건과 연관된 스프레이 원뿔의 3차원 코팅 모델 데이터를 획득하는 단계;
상기 스프레이 건에 연결된 위치 센싱 시스템으로부터 상기 물리적 표면의 제1 위치에 대한 상기 스프레이 건의 인디케이션을 제공하는 위치 데이터를 수신하는 단계;
상기 거리 데이터, 상기 위치 데이터 및 상기 3차원 코팅 모델에 기초하여 단위 시간당 상기 물리적 표면의 영역에 대한 위치 스프레이 코팅 증착의 코팅 증착 영역 데이터를 계산하는 단계
를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
컴퓨터에 포함된 프로세서에 의해 명령어들이 실행 시, 컴퓨터로 하여금 스프레이 방향으로 코팅 유체를 분사하도록 배치된 스프레이 건에 의해 물리적 표면에 상기 코팅 유체의 스프레이 코팅을 전자적으로 추적하는 방법을 실행하도록 하는 컴퓨터 실행 가능한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 저장한 비전환적인 매체에 있어서,
상기 방법은,
상기 스프레이 건에 연결된, 적어도 하나의 거리 센서를 포함하는 거리 센서 모듈로부터 상기 스프레이 건과 상기 표면 간의 물리적 거리를 나타내는 거리 데이터를 수신하는 단계;
전자 메모리로부터 상기 스프레이 건과 연관된 스프레이 원뿔의 3차원 코팅 모델 데이터를 획득하는 단계;
상기 스프레이 건에 연결된 위치 센싱 시스템으로부터 상기 물리적 표면의 제1 위치에 대한 상기 스프레이 건의 인디케이션을 제공하는 위치 데이터를 수신하는 단계; 및
상기 거리 데이터, 상기 위치 데이터 및 상기 3차원 코팅 모델에 기초하여 단위 시간당 상기 물리적 표면의 영역에 대한 위치 스프레이 코팅 증착의 코팅 증착 영역 데이터를 계산하는 단계
를 포함하는 비전환적인 매체.